建筑智能建造技术初探及其应用

建筑智能建造是一个新兴的学科交叉方向，目前国内外的相关研究均处于起步阶段，实践应用也很少。本书将介绍作者近年来在建筑智能设计、智能检测和施工智能监控方面的研究内容和初步成果，主要包括以下内容： （1）混凝土结构与砌体墙的智能深化设计技术。混凝土结构及预制构件进行智能深化设计的基础数字化模型创建方法，包括 BIM模型的数字化转换、格栅环境转换、边界条件和规范约束条件等。基于多智能体强化学习的混凝土框架节点和框架结构整体深化设计方法，基于生成式对抗网络和深度多智能体强化学习集成算法的复杂装配式外墙板深化设计方法，基于进化优化算法的混凝土框架节点和框架结构整体深化设计方法，基于进化算法的砌体墙智能砌块二维和三维排布方法等。 （2）基于激光扫描点云数据的建筑智能检测技术。预制混凝土构件及房屋整体点云数据的预处理技术、数据集制作技术、数据降噪方法、整体尺寸提取方、细部尺寸提取方法、BIM 模型点云化技术等。针对构件表面平整度检测的模型离散化与法向量计算方法、模型与数据匹配方法、最近邻点搜索与偏差计算方法、可视化技术等；针对建筑整体表面平整度检测的语义分割方法、平面拟合与偏差计算方法、可视化技术等。针对可更换预制构件智能化施工的螺栓孔边界检测算法、圆孔拟合算法和精准定位集成算法等。 （3）施工现场智能化监控技术。施工现场的对象识别与工人安全措施智能识别技术，包括数据集搭建技术、深度学习算法目标检测算法在施工现场智能识别中的应用、基于视频数据的目标智能检测技术、智能识别系统的搭建方法等。工人施工状态识别和施工效率智能化统计技术，包括基于实时视频数据的人姿势估计算法和人关键点提取方法、基于多人跟踪算法的工人实时位置和关键点跟踪技术、基于关键点数据采用时间序列网络提取特征进行动作分析的方法， 以及系统整体设计和测试技术等。